电池系统的极限功率估算方法、电池管理系统和用电设备技术方案

本申请公开了电池系统的极限功率估算方法、电池管理系统和用电设备，根据电池系统直流内阻和放电电流的函数关系，以及电池内阻的分压原理，确定目标模型；求解目标模型，以确定电池系统达到极限电压下的最大放电电流；电池系统达到极限电压下的最大放电电流与电池系统指定SOC下的放电极限电压的乘积，确定为电池系统的极限功率。本申请直接基于整个电池系统级别的脉冲功率测试结果，并结合放电电流大小及电芯直流内阻的影响因子，推算整个电池系统级别的电池功率极限能力，如此节省了电芯测试的时间。试的时间。试的时间。

【技术实现步骤摘要】
电池系统的极限功率估算方法、电池管理系统和用电设备


[0001]本申请涉及动力电池
，具体涉及电池系统的极限功率估算方法、系统和用电设备。

技术介绍

[0002]当前的系统功率计算方式主要依赖于单体电芯的功率测试，电芯到整包的功率换算主要还是依赖经验系数，因此最终得到的电池系统的功率受限于电芯测试的准确性以及经验系数往往无法表征电池系统最大的功率性能，另外除了电芯级别的功率测试外还需要电池系统级别的测试验证，一定程度上造成了测试资源的浪费。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供电池系统的极限功率估算方法、电池管理系统和用电设备，节省电芯测试的时间。
[0004]为实现上述技术效果，本申请采用以下技术方案。
[0005]第一方面，本申请提供电池系统的极限功率估算方法，包括：
[0006]根据电池系统直流内阻和放电电流的函数关系，以及电池内阻的分压原理，确定目标模型；
[0007]求解所述目标模型，以确定所述电池系统达到极限电压下的最大放电电流；
[0008]所述电池系统达到极限电压下的最大放电电流与所述电池系统指定SOC下的放电极限电压的乘积，确定为所述电池系统的极限功率。
[0009]在一些实施例中，所述目标模型表示所述电池系统指定SOC下的放电极限电压、指定SOC下的电池系统开路电压、电池系统直流内阻以及放电电流之间的关系。
[0010]在一些实施例中，所述目标模型表示如下：
[0011]OPV
‑
U<br/>min
＝F(I)
·
I；
[0012]其中，OPV为指定SOC下所述电池系统的开路电压，U
min
为所述电池系统指定SOC下的放电极限电压，F(I)为所述电池系统直流内阻和放电电流的函数关系，I为放电电流。
[0013]在一些实施例中，所述电池系统直流内阻和放电电流的函数关系F(I)表示如下：
[0014]F(I)＝Pack
DCIR
；
[0015]Pack
DCIR
＝K1I+B1(I＜I
s
)，其中K1＜0；
[0016]Pack
DCIR
＝K2I+B2(I＞I
s
)，其中K2＞0；
[0017]其中，I
s
为电池直流内阻最小时对应的放电电流；K1为电流小于I
s
时，内阻随放电电流增大而减小的降额系数；K1为电流大于I
s
时，内阻随放电电流增大而增大的增长系数；B1为第一常数项；B2为第二常数项。
[0018]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0019]基于所述电池系统的极限功率，进行SOC偏差修正，获得第一极限功率修正值，所述第一极限功率修正值表示如下：
[0020]Power
max2
(T)＝Power
max1
*(1
‑
Y)；
[0021]其中，Power
max1
为所述电池系统的极限功率，Y为SOC精度偏差值，T为当前温度，Power
max2
()为第一极限功率修正值的表达函数。
[0022]在一些实施例中，确定所述SOC精度偏差值Y的方法如下：
[0023]根据温度及其对应的SOC，拟合确定SOC精度偏差曲线，根据所述SOC精度偏差曲线确定所述SOC精度偏差值。
[0024]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0025]基于所述第一极限功率修正值，进行温度修正，获得第二极限功率修正值，所述第二极限功率修正值表示如下：
[0026]Power
max3
＝Power
max2
(T
‑
Z)，T1≤T≤T
k
；
[0027]Power
max3
＝Power
max2
(T+Z)，T
k
＜T≤T4；
[0028]其中，T1为电池系统工作温度下限，T4为电池系统工作温度上限，T
k
为温度设定值，Z为当前温度T时的温度偏差值。
[0029]在一些实施例中，所述电池系统直流内阻和放电电流的函数关系的确定方法如下：
[0030]设定所述电池系统的放电时间；电池系统调整至指定SOC；
[0031]所述电池系统依次按照多个设定放电电流进行放电，经过所述放电时间后确定对应电池系统的电压；分别根据各个所述设定放电电流及对应所述电池系统的电压，计算各个所述设定放电电流下的直流内阻；
[0032]根据各个所述设定放电电流和各个所述设定放电电流下的直流内阻，拟合放电电流和电池系统内阻的函数。
[0033]第二方面，本申请还提供了一种电池管理系统，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述的极限功率估算方法。
[0034]第三方面，本申请提供了一种用电设备，包括如以上所述的电池管理系统。
[0035]本申请的有益效果在于：本申请提供了电池系统的极限功率估算方法、电池管理系统和用电设备。本申请直接基于整个电池系统级别的脉冲功率测试结果，并结合放电电流大小及电芯直流内阻的影响因子，推算整个电池系统级别的电池功率极限能力，如此节省了电芯测试的时间。本申请还同时考虑到电池系统中SOC(State Of Charge)偏差修正、温度场分布偏差的修正，同时经过SOC偏差修正、以及温度场修正的极限功率也更能表征电池系统实际极限功率性能。
附图说明
[0036]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：
[0037]图1为本申请一实施方式提供的电池系统的极限功率估算方法流程示意图；
[0038]图2为本申请另一实施方式提供的电池系统的极限功率估算方法流程示意图；
[0039]图3为本申请一实施方式中电池系统直流内阻和放电电流函数拟合曲线示意图；
[0040]图4为本申请一实施方式中电池系统直流内阻和放电电流函数拟合曲线的简化模型示意图；
[0041]图5为本申请一实施方式中电池系统SOC精度偏差曲线示意图；
[0042]图6为本申请一实施方式中电池系统极限功率进行温度修正后的SOC精度偏差曲线示意图。
具体实施方式
[0043]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池系统的极限功率估算方法，其特征在于，包括：根据电池系统直流内阻和放电电流的函数关系，以及电池内阻的分压原理，确定目标模型；求解所述目标模型，以确定所述电池系统达到极限电压下的最大放电电流；所述最大放电电流与所述电池系统指定SOC下的放电极限电压的乘积，确定为所述电池系统的极限功率。2.根据权利要求1所述的电池系统的极限功率估算方法，其特征在于，所述目标模型表示所述电池系统指定SOC下的放电极限电压、指定SOC下的电池系统开路电压、电池系统直流内阻以及放电电流之间的关系。3.根据权利要求1所述的电池系统的极限功率估算方法，其特征在于，所述目标模型表示如下：OPV
‑
U
min
＝F(I)
·
I；其中，OPV为指定SOC下所述电池系统的开路电压，U
min
为所述电池系统指定SOC下的放电极限电压，F(I)为所述电池系统直流内阻和放电电流的函数关系，I为放电电流。4.根据权利要求3所述的电池系统的极限功率估算方法，其特征在于，所述电池系统直流内阻和放电电流的函数关系F(I)表示如下：F(I)＝Pack
DCIR
；Pack
DCIR
＝K1I+B1(I＜I
s
)，其中K1＜0；Pack
DCIR
＝K2I+B2(I＞I
s
)，其中K2＞0；其中，I
s
为电池直流内阻最小时对应的放电电流；K1为电流小于I
s
时，内阻随放电电流增大而减小的降额系数；K1为电流大于I
s
时，内阻随放电电流增大而增大的增长系数；B1为第一常数项；B2为第二常数项。5.根据权利要求1所述的电池系统的极限功率估算方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述电池系统的极限功率，进行SOC偏差修正，获得第一极限功率修正值，所述第一极限功率修正值表示如下：Power
max2
(T)＝Power
max...

【专利技术属性】
技术研发人员：许鑫，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：